(57)【要約】      （修正有）【課題】レチクルを効率的かつ容易な手段によって冷却し、レチクルの温度上昇を抑制し、レチクル熱膨張変形による像性能低化を防止する。【解決手段】レチクルの周辺部に複数の凹部または凸部で構成されていることを特徴とする放熱スリット部を構成する。転写パターンから遮光膜面積を求めるの計測工程と、この計測工程の結果から前記露光マスクが所定の露光光を受けたときの前記露光マスクの温度上昇と温度上昇による熱膨張変形を予測する第１の予測工程と、この第１の予測工程の結果から、前記露光マスクに所定の放熱スリット部を形成したときの温度上昇と前記温度上昇による熱膨張変形を予測する第２の予測工程と前記第１の予測工程と第２予測工程を比較し、前記放熱スリット部を形成された前記露光マスクが所望の熱膨張変形になっているか否かを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光の照射を受けることにより基板に所定のパターンを転写する転写パターンを、遮光膜によって形成された露光マスクにおいて、
前記露光マスク外形形状が放熱スリット部を有する形状となっていることを特徴とする露光マスク。
【請求項２】
前記放熱スリット部は、前記露光マスク側面に設けられた凹部または凸部で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の露光マスク。
【請求項３】
前記放熱スリット部の個数は、前記露光マスク側面に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の露光マスク。
【請求項４】
露光光の照射を受けることにより基板に所定のパターンを転写する転写パターンを、遮光膜によって形成された露光マスクの製造方法において、
放熱スリット形成前の少なくとも１つの転写パターンから遮光膜面積を求めるの計測工程と、
この計測工程の結果から前記露光マスクが所定の露光光を受けたときの前記露光マスクの温度上昇と温度上昇による熱膨張変形を予測する第１の予測工程と
この第１の予測工程の結果から、前記露光マスクに所定の放熱スリット部を形成したときの温度上昇と前記温度上昇による熱膨張変形を予測する第2の予測工程と
前記第1の予測工程と第2予測工程を比較し、前記放熱スリット部を形成された前記露光マスクが所望の熱膨張変形になっているか否かを判定する判定工程と、
を有することを特徴とする露光マスク製造方法。
【請求項５】
前記所望の熱膨張変形は、前記露光マスクが所定の露光光を受けたとき、前記露光マスクの主面中央四角領域の熱膨張変形が所定値以下であるための前記露光マスクの主面中央四角領域の熱変形量であることを特徴とする請求項４に記載の露光マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程において用いられる露光マスク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体デバイスパターンの微細化に伴い、露光波長の短波長化が進んでいる。現在においては、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーや、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーが主に光源に使用され、デバイスパターンは６５ｎｍまで微細化されている。デバイスパターン微細化と露光波長の短波長化・高エネルギー化が進むにつれて、露光光が露光マスク（レチクル）硝材やレチクル遮光膜によって熱になり、その熱がレチクルに蓄えられることによってレチクル温度が上昇し、結果レチクルが熱膨張変形することで像性能に影響を及ぼすという問題がある。この問題に対して、レチクルを、液体窒素や液体Ｈｅを用いて、あるいはペルチェ素子により、直接冷却するという技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０６８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の通り、デバイスパターンの微細化において、レチクル温度の影響による像性能の変化は、大きな問題である。本発明は、レチクルを効率的かつ容易な手段によって冷却をすることで、レチクルの温度上昇を抑制し、レチクル熱膨張変形による像性能低化を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために本発明は、露光光の照射を受けることにより基板に所定のパターンを転写する転写パターンを、遮光膜によって形成された露光マスクにおいて、
前記露光マスク外形形状が放熱スリット部を有する形状となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、レチクルを効率的かつ容易な手段によって冷却をすることが可能となる。また、レチクルの温度上昇を抑制し、レチクル熱膨張変形による像性能低化を防止することが可能となる。
【０００７】
さらにレチクル遮光膜の面積を測定し、遮光膜面積と露光光によるレチクル温度上昇と、それに伴う熱膨張を予測し、予測結果をもとに放熱スリットを形成することが可能となる。前記予測によって、効率的に冷却可能な放熱スリットを有するレチクルを製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明における放熱スリット部を有するレチクルを示す図。
【図２】同実施形態に係わる、放熱スリット部の詳細図。
【図３】同実施形態に係わる、レチクル放熱スリット製造方法のフローチャート図。
【図４】定常状態のレチクル温度と熱分布を解析で求め、変形量を示した図。
【図５】放熱スリット部を有するレチクルに、解析を行った結果を示した図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施例１）
図１は実施例に係わる放熱スリット部を有するレチクルを示す図である。レチクル１０１は、レチクル放熱スリット部１０２を有している。レチクル放熱スリット部はレチクル１０１自身の外形に形成された凹部、または凸部により構成されている。レチクル遮光膜１０３はレチクル１０１の表面の、露光光が照射される領域（露光領域）１０４に形成されている。ウェハーに転写すべきパターンは、レチクル遮光膜１０３により形成されている。レチクル遮光膜は主にＣｒ膜及びハーフトン（ＨＴ）膜で成膜されている。
【００１０】
図２において、レチクル放熱スリット部１０２に形成される凹部、凸部の幅aは１ｍｍ以下、深さｂは1ｍｍ以上とする。前記寸法はレチクル放熱効率を最適にする寸法であり、一般的に幅aを小さく、深さbを大きくする事で、放熱する表面積が増加し、放熱効率が良くなる。しかしながら、半導体製造で使用されるレチクル外形形状はSEMI（Semiconductor Equipment and Materials International）によって規格化され、外形は６インチ角（１５２ｍｍ角）、厚みは約６．３５ｍｍとなっている。また、前記レチクルサイズの場合、露光領域とされる最大面積は１３２ｍｍ×１０４ｍｍが一般的であり、また、レチクルを保持するための領域やレチクル遮光膜に異物付着を防ぐペリクル取付などを踏まえると、スリット深さｂの最大量は１０ｍｍとなる。
【００１１】
（実施例２）
図３は、実施例に係わる放熱スリット部を有するレチクルの、製造工程の流れを示す図である。
【００１２】
まず、ステップＳ０１でレチクル１０１の露光領域１０４に形成されたレチクル遮光膜１０３の面積を測定する。測定した面積を元に、レチクル遮光膜の被覆率（露光領域に対する遮光膜面積の比率）を求める。
【００１３】
次に、ステップＳ０２で、ステップＳ０１測定した遮光膜面積または被覆率を元に、露光光照射によるレチクル１０１の温度上昇を解析にて求める、温度解析では、ある露光条件において露光光の照射エネルギーから想定される熱流速を、露光領域１０４に与える。環境温度は露光装置内と同等の２３．２℃とし、レチクル１０１全体にはレチクルから空気への熱伝達条件を与える。レチクルを保持する領域に関しては、レチクルからレチクル保持部への熱伝達条件を別途与える。以上のような境界条件で、露光光の照射によって温度上昇し、定常状態となったレチクル温度と熱分布を得られる。
【００１４】
次に、ステップＳ０３で、前記温度解析で得られたレチクル温度と熱分布結果からレチクル熱膨張変形量を、熱変形解析にて求める。解析結果から、露光領域１０４における熱変形量が求められ、この変形が熱によるパターンの歪みとなる。
【００１５】
次に、ステップＳ０４で、前記熱変形解析結果から、レチクル放熱スリット部の位置、個数と形成される凹部または凸部の形状を仮決めする。レチクル放熱スリットは、熱によるパターン歪が大きい場所や、非線形な変形をしている場所など、放熱によって所望の変形となるように位置・個数・形状を決定する。
【００１６】
次に、ステップ０５で仮決めした放熱スリット部を有するレチクルをモデリングし、再度ステップＳ０２、ステップＳ０３と同じ境界条件での解析を行い、放熱スリットによる放熱と変形量減少効果を確認する。変形量低減効果が十分で、所望の変形であれば次のステップに進み、不十分であった場合は、再度ステップS０４に戻りレチクル放熱スリット位置・個数・形状をパラメータとして変更し、所望の効果が得られるまで繰返し解析を行う。
【００１７】
次に、ステップＳ０６で、レチクル１０１にレチクル放熱スリット加工を行い、スリット加工終了後に、遮光膜パターンを電子ビームにて形成する為のレジスト塗布を行い、露光レチクルとして準備する。
【００１８】
（実施例３）
実施例３において、実施例に関わる放熱スリット部を有するレチクルの、放熱スリット部による実際の効果を解析で確認した内容を示す。
【００１９】
図４は放熱スリット部が無い、現在主に使用されている６インチ角、厚み６．３５ｍｍのレチクルに、露光光が照射された時の、定常状態のレチクル温度と熱分布を解析で求めた図と、変形量を示した図である。露光領域は１３２ｍｍ×１０４ｍｍ、露光光の照射エネルギーを１００Ｗ／ｍ＾２、環境温度を２３．２℃とした。この条件における、定常状態での最高温度は２５．２℃、熱膨張による露光領域内の最大変形量は１７．１６ｎｍである。
【００２０】
図５は相向かう辺２ヶ所に、領域１３２ｍｍに渡って、幅１ｍｍ、深さ５ｍｍの放熱スリット部を有するレチクルに、前記と同じ条件で解析を行った結果を示した図である。定常状態での最高温度は２５．０度、熱膨張による露光領域内の最大変形量は１５．５８ｎｍである。よって、放熱スリット部の効果によって、熱膨張による露光領域内の最大変形量が１．５８ｎｍ減少した。
【００２１】
この様に、上記実施の形態によれば、露光光によるレチクルの温度上昇を抑制し、レチクル熱膨張変形を抑える事が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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